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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2024-10-15 08:19
濕法制粒的研發(fā)包括處方和工藝兩部分,兩者均能對(duì)制劑的理化性質(zhì)產(chǎn)生重大影響。處方部分需要重點(diǎn)關(guān)注活性物質(zhì)的粒徑、晶型及晶癖等,功能性輔料如崩解劑、粘合劑、潤(rùn)濕劑的種類、用量及加入方式等,工藝部分需要重點(diǎn)關(guān)注崩解劑的加入方式、粘合劑的加入量及加入速度、制粒的轉(zhuǎn)速、顆粒堆密度、粒徑分布、片的硬度等。制劑處方工藝的不同可能會(huì)崩解出不同大小和均勻性的顆粒,顯示出不同的溶出速度和程度,進(jìn)而影響B(tài)E的通過(guò)率。
本文旨在深入了解影響濕法制粒的處方和工藝的基礎(chǔ)上,篩選出關(guān)鍵處方、工藝參數(shù),以提高自制制劑與參比制劑的體外溶出擬合度為目的,采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),優(yōu)化濕法制粒的處方和工藝,形成科學(xué)有效的濕法制粒研發(fā)策略。
1、濕法制粒工藝
濕法制粒是用液體(水,有機(jī)溶劑,熱熔等)作為粘合劑,靠粘合劑的橋架或粘結(jié)作用將包含藥物的混合粉末制成顆粒,獲得均勻度、流動(dòng)性、壓縮性等優(yōu)異性能,以滿足后續(xù)工序的要求。
2、研發(fā)策略
(1)處方
①初始處方設(shè)計(jì)
本品為4類仿制藥,采用濕法制粒工藝制備的薄膜包衣片。
具體工藝包括:
1)干混合:將處方量的API與甘露醇(過(guò)60目篩)、玉米淀粉(過(guò)60目篩)、低取代羥丙基纖維素(過(guò)60目篩)混合均勻(攪拌轉(zhuǎn)速50r/min,10min);
2)濕法制粒:攪拌轉(zhuǎn)速150r/min,切割轉(zhuǎn)速600r/min,加黏合劑溶液45%,2min內(nèi)噴液,制粒2min,16目濕整粒,50℃沸騰干燥,干燥失重≤2%,24目干整粒;
3)干整粒后的物料與硬脂酸鎂(過(guò)60目)1:1手動(dòng)混合1min,再與低取代羥丙基纖維素(過(guò)60目)混合均勻(攪拌轉(zhuǎn)速50r/min,10min);
4)壓片;
5)包衣;
②關(guān)鍵物料分析
1)活性成分
活性物質(zhì)的粒徑、晶型等,直接影響制劑的溶出速度和程度。根據(jù)參比制劑公開(kāi)的處方信息,采用與參比制劑相同的晶型,參比制劑公開(kāi)的處方信息未顯示活性物質(zhì)的具體粒徑范圍,咨詢?cè)纤帍S家并結(jié)合相關(guān)專利信息,活性物質(zhì)的粒徑范圍縮小至60um~120um,需要根據(jù)小試數(shù)據(jù)驗(yàn)證這一粒徑范圍。
2) 填充劑-甘露醇、玉米淀粉
填充劑作為制劑處方的重要組成部分,主要作用是用來(lái)改善物料的性能,如改善流動(dòng)性,從而便于分裝,改善可壓性,從而便于壓片,增加體積助制劑成型。
根據(jù)參比制劑公開(kāi)的處方信息,該制劑的填充劑包括甘露醇和玉米淀粉。玉米淀粉的性質(zhì)非常穩(wěn)定,與大多數(shù)藥物不起作用,原輔料相容性優(yōu)異,但玉米淀粉的可壓性較差,若單獨(dú)使用,壓出的藥片過(guò)于松散,通常與可壓性較好的輔料共同使用。甘露醇的性質(zhì)也非常穩(wěn)定,與活性成分相容性良好,具有低吸濕性和良好的可壓性。參比制劑公開(kāi)的處方信息顯示甘露醇、玉米淀粉的用量同為68mg/片。
3) 崩解劑-低取代羥丙基纖維素
崩解劑作為制劑處方的重要組成部分,主要作用是使片劑在胃腸液中迅速裂碎成細(xì)小顆粒。崩解劑具有很強(qiáng)的吸水膨脹性能,能夠瓦解片劑的結(jié)合力,使片劑從一個(gè)整體的片狀物裂碎成許多細(xì)小的顆粒,加快片劑中主藥的溶解和吸收。
根據(jù)參比制劑公開(kāi)的處方信息,該制劑的崩解劑是低取代羥丙基纖維素。低取代羥丙基纖維素具有很大的表面積和孔隙度,它有很好的吸水速度和吸水量,崩解后的顆粒細(xì)小,利于藥物的溶出。參比制劑公開(kāi)的處方信息顯示低取代羥丙基纖維素用量占素片7%,即用量為14mg/片,參比制劑公開(kāi)的工藝信息顯示,低取代羥丙基纖維素采用內(nèi)外加入方法,內(nèi)外加入具體數(shù)量未顯示。
4) 黏合劑-聚維酮K30
黏合劑作為制劑處方的重要組成部分,主要作用是增加藥物粉末的黏合性,以便后續(xù)制粒工藝的進(jìn)行,從而改善物料的性能。
根據(jù)參比制劑公開(kāi)的處方信息,該制劑的黏合劑是聚維酮K30。聚維酮K30在醫(yī)藥上應(yīng)用廣泛,在片劑和顆粒劑中主要做黏合劑使用。參比制劑公開(kāi)的處方信息顯示聚維酮K30的用量為8mg/片。
5) 潤(rùn)滑劑-硬脂酸鎂
潤(rùn)滑劑作為制劑處方的重要組成部分,主要作用是降低顆粒之間摩擦力從而改善粉末流動(dòng)性,便于藥物粉末分裝或壓片。
根據(jù)參比制劑公開(kāi)的處方信息,該制劑的潤(rùn)滑劑是硬脂酸鎂。硬脂酸鎂為疏水性潤(rùn)滑劑,易與顆粒混勻,壓片后片面光滑美觀。用量一般為0.1%~1%,用量過(guò)大時(shí),由于其疏水性,會(huì)造成片劑的崩解(或溶出)遲緩。參比制劑公開(kāi)的處方信息顯示硬脂酸鎂的用量為2mg/片。
6) 包衣劑-胃溶型薄膜包衣預(yù)混劑
包衣劑作為制劑處方的重要組成部分,主要作用是改善制劑外觀、增加制劑穩(wěn)定性、掩蓋不良嗅味等。
根據(jù)參比制劑公開(kāi)的處方信息,該制劑的包衣劑是胃溶型薄膜包衣預(yù)混劑。胃溶型薄膜包衣預(yù)混劑為色澤均勻的顆料型粉未,無(wú)臭、無(wú)味,常作為中、西藥物固體制劑、丸劑、顆粒劑的胃溶型包衣材料。參比制劑公開(kāi)的處方信息未顯示胃溶型薄膜包衣預(yù)混劑的用量,通過(guò)對(duì)參比制劑分析,素片包衣后增重約3%,即用量為6mg/片。
7)小結(jié)
通過(guò)對(duì)以上六種原輔料的分析,可知填充劑-甘露醇、玉米淀粉的處方量已確定,潤(rùn)滑劑-硬脂酸鎂的處方量已確定,通過(guò)對(duì)參比制劑分析,包衣劑-胃溶型薄膜包衣預(yù)混劑的處方量已確定。
需要考察的參數(shù)有活性成分的粒徑范圍,崩解劑-低取代羥丙基纖維素內(nèi)外加入的具體量,黏合劑-聚維酮K30水溶液的加液量。采用科學(xué)的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),通過(guò)考察工藝的順暢性,溶出曲線的擬合性,從而篩選出活性成分的粒徑范圍,崩解劑-低取代羥丙基纖維素內(nèi)外加入的具體量,黏合劑-聚維酮K30水溶液的加液量。
③正交試驗(yàn)
1)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
2)正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)
3)正交試驗(yàn)分析
4)最佳水平試驗(yàn)設(shè)計(jì)
5)最佳水平試驗(yàn)數(shù)據(jù)
6)根據(jù)R值優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)-篩選活性成分的粒徑范圍
7)優(yōu)化后的試驗(yàn)數(shù)據(jù)-篩選活性成分的粒徑范圍
④處方確定
(2)工藝
①初步工藝
具體工藝包括:
1)干混合:將處方量的API與甘露醇(過(guò)60目篩)、玉米淀粉(過(guò)60目篩)、低取代羥丙基纖維素(過(guò)60目篩)混合均勻(攪拌轉(zhuǎn)速50r/min,10min);
2)濕法制粒:攪拌轉(zhuǎn)速150r/min,切割轉(zhuǎn)速600r/min,加黏合劑溶液45%,2min內(nèi)噴液,制粒2min,16目濕整粒,50℃沸騰干燥,干燥失重≤2%,24目干整粒;
3)干整粒后的物料與硬脂酸鎂(過(guò)60目)1:1手動(dòng)混合1min,再與低取代羥丙基纖維素(過(guò)60目)混合均勻(攪拌轉(zhuǎn)速50r/min,10min);
4)壓片;
5)包衣;
②關(guān)鍵工藝參數(shù)(CPPs)分析
1)攪拌槳速度
攪拌槳速度通過(guò)影響顆粒的緊實(shí)程度、粒度分布及堆密度進(jìn)而影響顆粒的流動(dòng)性和可壓性,最終影響制劑的溶出。
攪拌槳速度較高制得的顆粒:緊實(shí)程度高、粒徑大、堆密度大、流動(dòng)性好、可壓性低,制劑溶出慢。
攪拌槳速度較低制得的顆粒:緊實(shí)程度低、粒徑小、堆密度小、流動(dòng)性差、可壓性高,制劑溶出快。
攪拌槳速度適中制得的顆粒:緊實(shí)程度適中、粒徑適中、堆密度適中、流動(dòng)性適中、可壓性適中,制劑溶出適中。
在放大生產(chǎn)中一般保持?jǐn)嚢铇舛私撬俣炔蛔兊那疤嵯抡{(diào)整攪拌槳速度,通過(guò)ω2/ω1=(D1/D2)n計(jì)算即得,ω1、ω2分別代表放大前后設(shè)備的攪拌槳速度,D1、D2分別代表放大前后設(shè)備的攪拌槳直徑,n是一個(gè)常數(shù),取決于使用的放大規(guī)則:①對(duì)于恒定的弗勞德常數(shù)為0.5,②對(duì)于恒定的尖端速度為1.0,③對(duì)于恒定的經(jīng)驗(yàn)剪切力為0.8。
2)切割刀速度
切割刀速度同樣也會(huì)影響到顆粒的緊實(shí)程度、粒度分布及堆密度,但影響程度較小,在實(shí)際研發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中通常會(huì)使用經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)速。
3)加液方式
加液方式分為泵入和噴液兩種,物料水溶性成分較多時(shí)對(duì)加液方式相對(duì)敏感,若采取泵入加液時(shí),物料局部過(guò)濕,水溶性物料會(huì)經(jīng)歷溶解-析出反復(fù)作用,導(dǎo)致制粒效果較差,噴液方式較為溫和,則不會(huì)出現(xiàn)此類問(wèn)題。
不同的加液方式對(duì)制得顆粒的粒徑及粒徑分布有著較大的影響,一般而言:
泵入加液制得的顆粒:大顆粒較多、粒徑分布較廣。
噴液加液制得的顆粒:大顆粒較少、粒徑分布較窄。
4)加液量
加液量與物料的溶解性直接相關(guān),物料水溶性成分較多時(shí),潤(rùn)濕性較好,加液量則越少;物料水溶性成分較少時(shí),潤(rùn)濕性較差,加液量則越多。
濕法制粒過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的過(guò)度制粒問(wèn)題與攪拌槳速度、加液量和制粒時(shí)間直接相關(guān),在加液量較小時(shí),攪拌槳速度和制粒時(shí)間影響不太明顯,但在加液量較大時(shí),攪拌槳速度和制粒時(shí)間影響非常顯著,容易出現(xiàn)過(guò)度制粒。
5)加液速度(加液時(shí)間)
加液速度受加液量和加液時(shí)間的共同作用,加液速度受物料溶解性的直接影響,物料水溶性成分較多時(shí),加液速度需降低,不然容易由于加液速度過(guò)快,導(dǎo)致物料局部過(guò)濕,物料水溶性成分較少時(shí),加液速度可以適當(dāng)加快。
在實(shí)際研發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中通常保持加液時(shí)間不變,通過(guò)改變加液量從而調(diào)整加液速度。
6)制粒時(shí)間
制粒時(shí)間是指粘合劑全部加入至物料后,物料繼續(xù)進(jìn)行攪拌的時(shí)間,制粒時(shí)間沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)可依,通常依據(jù)研發(fā)人員在實(shí)際操作中的經(jīng)驗(yàn)而定,小試階段制粒時(shí)間一般為30s~2min,放大生產(chǎn)時(shí)則需適當(dāng)延長(zhǎng),一般不超過(guò)5min。
判斷標(biāo)準(zhǔn):
①輕握成團(tuán),觸之即散,即用手輕輕擠壓后形成凝聚的團(tuán)塊,用手輕輕觸碰可以很容易的分離成單個(gè)顆粒;
②抓一把顆粒,晃掉大的顆粒,微細(xì)顆粒不超過(guò)1%~2%,再倒掉大部分顆粒,檢查剩下細(xì)顆粒的數(shù)量和形狀。
7)小結(jié)
通過(guò)對(duì)以上6個(gè)關(guān)鍵工藝參數(shù)的分析,可知切割刀速度可由經(jīng)驗(yàn)確定,加液方式可由物料水溶性成分多寡確定,加液量已在處方部分考察。
影響最大的關(guān)鍵工藝參數(shù)最終確定為攪拌槳速度、加液速度(加液時(shí)間)及制粒時(shí)間,采用科學(xué)的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),通過(guò)考察工藝的順暢性,溶出曲線的擬合性,從而篩選出合適的攪拌槳速度、加液速度(加液時(shí)間)及制粒時(shí)間。
③正交試驗(yàn)
1)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
2)正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)
3)正交試驗(yàn)分析
4)最佳水平試驗(yàn)設(shè)計(jì)
5)最佳水平試驗(yàn)數(shù)據(jù)
④工藝確定
具體工藝包括:
1)干混合:將處方量的API與甘露醇(過(guò)60目篩)、玉米淀粉(過(guò)60目篩)、低取代羥丙基纖維素(過(guò)60目篩)混合均勻(攪拌轉(zhuǎn)速50r/min,10min);
2)濕法制粒:攪拌轉(zhuǎn)速100r/min,切割轉(zhuǎn)速600r/min,加黏合劑溶液45%,2min內(nèi)噴液,制粒2min,16目濕整粒,50℃沸騰干燥,干燥失重≤2%,24目干整粒;
3)干整粒后的物料與硬脂酸鎂(過(guò)60目)1:1手動(dòng)混合1min,再與低取代羥丙基纖維素(過(guò)60目)混合均勻(攪拌轉(zhuǎn)速50r/min,10min);
4)壓片;
5)包衣;
3、處方工藝
①處方工藝
具體工藝包括:
1)干混合:將處方量的API與甘露醇(過(guò)60目篩)、玉米淀粉(過(guò)60目篩)、低取代羥丙基纖維素(過(guò)60目篩)混合均勻(攪拌轉(zhuǎn)速50r/min,10min);
2)濕法制粒:攪拌轉(zhuǎn)速100r/min,切割轉(zhuǎn)速600r/min,加黏合劑溶液45%,2min內(nèi)噴液,制粒2min,16目濕整粒,50℃沸騰干燥,干燥失重≤2%,24目干整粒;
3)干整粒后的物料與硬脂酸鎂(過(guò)60目)1:1手動(dòng)混合1min,再與低取代羥丙基纖維素(過(guò)60目)混合均勻(攪拌轉(zhuǎn)速50r/min,10min);
4)壓片;
5)包衣;
②溶出數(shù)據(jù)
4、總結(jié)
在對(duì)影響濕法制粒的處方和工藝深入了解的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)濕法制粒處方和工藝的深入分析,篩選出相應(yīng)的關(guān)鍵物料屬性和關(guān)鍵工藝參數(shù)。先采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)本產(chǎn)品的關(guān)鍵物料屬性進(jìn)行優(yōu)化和確認(rèn),形成本品的處方,在確定了本品處方的基礎(chǔ)上,對(duì)本品關(guān)鍵工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,形成本品的工藝,最終通過(guò)科學(xué)有效的濕法制粒研發(fā)策略確定了本品的處方和工藝。
5、參考文獻(xiàn)
1.國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局《普通口服固體制劑溶出曲線測(cè)定與比較指導(dǎo)原則》(2016 年 3 月).
2.國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局《普通口服固體制劑溶出度試驗(yàn)技術(shù)指導(dǎo)原則》(2015 年 2 月).
3.國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局《已上市化學(xué)藥品藥學(xué)變更研究技術(shù)指導(dǎo)原則(試行)》溶出曲線研究的問(wèn)答(2022 年11 月).
4. 《固體口服制劑的研發(fā)-藥學(xué)理論與實(shí)踐》邱怡虹、陳義生、張光中等著.
來(lái)源:藥事縱橫